1626435893-691da8e1223766775fc277661dcb4565 (844331), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Поскольку они Р могут испускаться только после В'- Р распада ядра (А, У), то их называют запаздывающимн. Запаздывающие протоны моно- хроматичны. Их энергия равна Рис. )40 Т,= И' — с,. При малых энергиях протонов вероятность нх испускания очень мала (из-за непрозрачности кулоновского барьера) и распад ядра (А, У в 1) ч В связи с этим отметим, что первое сообшсннс о наблюлснии протонного распада !ядро 'зчрг, Е =0.9 МзВ, Т,ы —— ),5 с) было опубликовано сшс в )972 г.
(Баеданоа Д. Д., ЕнннйВ. П., КарнауХВВ В. А. И др.Г)игтерпая фИЗИКа. !972. Т. )6. Вып. 5, С. 890 900). Однако вьиод протонов распада составлял всего около )О ' от выхода запьзлываюших протонов. У 20. Новые (экзознические) виды радиоактивкости 287 происходит преимущественно за счет 7-испускания (Г„>Г,).
Минимальная энергия, при которой запаздывающие протоны можно зарегистрировать, Т",'"ан1 МэВ. С ростом энергии протонов прозрачность барьера растет, и начиная с некоторой энергии Т, наблюдается Г >Г„. В настоящее время известно несколько десятков излучателей запаздывающих протонов как среди легких ядер, так н среди тяжелых ядер. В качестве примера легкого излучателя запаздывающих протонов приведем ядро евС, испускающее протоны с энергией 10,92 и 8,24 МэВ. Период полураспада Тцв — — 0,126 с Этот излучатель получали в реакциях 'оВ(р, 2п), 'зеС(р, рЗл) и втВе(ззНе, п). Другое легкое ядро 'азО характеризуется Тц,-— 0,0089 с и испускает четыре группы запаздывающих протонов с энергией от 1,44 до 7,00 МэВ.
Этот излучатель был получен в реакции '7)ч((р, 2п). Отметим также ЯдРо ззотХе, котоРое с Т,1з =0,108 с испУскает пЯть гтпзчпп запаздывающих протонов от 1,68 до 7,04МэВ. Ядра,оХе могут быть получены в реакциях '3Р (р, Зл), 'вОЯНе, 2п) и др. Исследование легких протонных излучателей, которые характеризуются редко расположенными уровнями, позволяет проводить раздельное изучение их характеристик. В частности, по повышенной интенсивности одной из групп запаздывающих протонов можно выделить энергетическое состояние ядра (А, У-!), являющееся аналоговым основному состоянию ядра (А, У). Для достаточно тяжелых протонных излучателей (начиная примерно с У> 30) плотность уровней ядра (А, Л-1) становится настолько большой, что разрешение отдельных переходов становится затруднительным.
Так, протонный спектр ядра 'ззТе(Тц, — — 19,3 с) характеризуется большим количеством пиков в интервале энергий от 2 до 5 МэВ, а спектр ЯдРа 'воН8 (Тцз — — 3,6 с) — шиРоким РаспРеделеиием в интеР- вале от 3 до 6 МэВ. Однако и в этом случае спектр протонов проявляет некоторую тонкую структуру, которая определяется флуктуациями интенсивностей разных переходов. Анализируя тонкую структуру спектра, можно сделать заключение о плотности уровней при разных энергиях возбуждения ядра. Еще одно использование запаздывающих протонов связано с воэможностью получения сведений о разности масс исходного и конечного ядер прн. измерении протонных спектров в совпадении с позитронами и Т-квантамнв.
в Подробнее о запаздмваюпнзх протонах мозсно прочесть в обзоре Ка1татхоаа В. А./(ЭЧАЯ. 1973. Т. 4. С. 1018 — 1076. Глава Ш. Радиоактивные нревраэыения ядер в. Ивамарный протонный распад Возбужденное состояние с И'> е„может возникнуть не только после р+-распада, но и в результате ядерной реакции. И тогда, если зто состояние изомерное, т. е. достаточно долгоживущее, на фоне б'-радиоактивного распада может быть обнаружен распад с испусканием протона. Единственный случай такого распада наблюдался* для метастабильного Ь;= к=0,247 с) ядра эт"Со, которое было получено в реакции заре (р, 2л) К"Со.
Энергия протонов Е =1,6 МзВ, относительйая вероятность Г,/Г,,=0,15. 2. ДВУХПРОТОННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ В 1960 г. В. И. Гольданский предсказал возможность существования еще одной довольно экзотической разновидности радиоактивности — одновременного испускания двух протонов*». В 9 3, п. 4 мы говорили, что одной из характеристик ядерных сил является наличие так называемого парного взаимодействия между двумя однотипными нуклонами (2р или 2л) с одинаковыми знергией и квантовыми числами, но противоположными моментами. Благодаря зтому возможен процесс спаривания протонов, которые при некоторых специальных условиях могут вылетать из ядра в виде своеобразного днпротона. Необходимые для зтого условия могут иметь место вблизи границы протонной стабильности, где е (А, У„)>0 (близка к нулю, но еще больше его), а е (А — 1, У вЂ” 1)<0.
В этом спучае возможно е„= е„(А, г)+е„(А — 1, Л- 1) <0, (20.3) т. е, вблизи протонной границы в принципе возможно существование ядер с е, <О (и е,>0). Такие ядра будут нестабильными относительйо испускайия двух протонов (но стабильными относительно испускания одного). Двухпротонная радиоактивность, так же как и протонная, в принципе может наблюдаться в трех разновидностях: непускание двух протонов нз основного состояния ядра (двух- протонный распад); непускание двух протонов из возбужденного состояния ядра, возникшего после 0'-распада (запаз- в вяевоы К. Р.е.
в.ОРыув. Геп. !970, Чок 33В. Р, 28Ь " ГияьяаыеиыаВ. И.,ужуры. эиспер11м. ы теорет. фыэ 1960, Т. 39. О. 497. э" 20. Новые (экэотическые) виды еадиоактиеиости 289 дывающая двухпротонная радиоактивность), и непускание двух протонов из возбужденного состояния изомерного типа (изомерная двухпротонная радиоактивность).
В 1980 г. В. И. Гольданский конкретизировал предсказание запаздывающей двухпротонной радиоактивностие, указав два нейтронодефицитных ядра ээА1 н гэр, которые после испускания ими позитронов должны превратиться в сильно возбужденные ЯДРа еэгг'М8 и гэее'81, способные испУскать паРы пРотонов. В 1983 г. в США запаздывающая двухпротонная радиоактивность была обнаружена** в процессе ггА1 9+гг*М8 + го!с!0+ 2р Короткоживущие (гт0,07 с) нейтронодефицитные ядра гээгА1 были получены при облучении эгМ8 ионами 'Не с энергией 110 МэВ. Протоны, вылетающие из ядер гэгг'М8, регистрировались системой из трех счетчиков, включенных в схему совпадений.
В результате измерений обнаруэкены две группы протонов с энергиями 4,139 и 5,636 МэВ. Другие разновидности двухпротонной радиоактивности пока не обнаружены. 3. НЕЙТРОННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ Поскольку нейтрон не имеет электрического заряда, то для него нет кулоновского барьера. Поэтому говорить о нейтронной радиоактивности с измеримым временем жизни можно только в двух случаях: либо когда сколько-нибудь существенную роль играет центробежный баръер, т.
е. вылетающий нейтрон уносит отличный от нуля орбитальный момент !„ФО, либо когда нейтрон испускается после !) -распада !запаздывающая нейтронная радиоактивность). Достаточно высокие значения 1„у вылетающего нейтрона можно ожидать в случае нейтройных распадов изомерных состояний ядра с энергией возбуждения Я'> ам Оценка прозрачности центробежного барьера, а также учет структурного фактора показывают что время жизни нейтронных изомеров может достигать 10 с. В принципе при И'>ег„возможно испускание не только одного, но и двух нейтронов. Наконец, при ег„<0 и 1„~3 теоретически не исключен и двухнейтронный распад основного состояния нейтроно из быт очного ядра. Однако условия, при е Гоиьааисиаа В И.
(/Письма в ЖЭТФ. 1980. т. 32. Вып. 9. С. 572 — 574. ее Саые,"4. 13., Ноавагевко Репу В. Р.е.а.1(Р1эуэ. Нет геп. 1983. Уо!. 50, 7Ф 6. Р. 404 — 406. Глава Ш. Рлдиоалтлеиые лреврацмния ядер которых можно надеяться увидеть этот процесс, весьма трудны для эксперимента. Например, для того чтобы двухнейтронный распад легкого (Ав40) нейтрононзбыточного ядра имел удобное для регистрации время (т > 1О 4 с), необходимы 1„= 3 и Ем<20 кэВ. Пока ни один из перечисленных процессов экспериментально не зарегистрирован в.
Гораздо более реалистичным является наблюдение запаздывающей нейтронной радиоактивности. Ниже будет рассмотрено три разновидности этого процесса: непускание одного, двух и трех запаздывающих нейтронов. а. Запаздывающие нейтроны Если в результате р -распада конечное ядро образуется в возбужденном состоянии с энергией возбуждения И'>а„, то для такого 1щра кроме у-перехода будет возможен процесс испускания нейтрона из возбужденного состояния. Поскольку нейтрон испускается мгновенно, т. е. сразу после р -распада, то его вылет будет характеризоваться тем же периодом, что и р -распад: Тф,=Т/~,.
Энергия запаздывающих нейтронов Т„ определяется энергйей возбуждения ядра И' и энергией отделения нейтрона а„: (20.5) Т„= И' — е„. Впервые запаздывающие нейтроны были обнаружены при изучении деления тяжелых ядер. В настоящее время открыто и изучено более семи десятков ядер — источников запаздывающих нейтронов. Запаздывающие нейтроны сыграли исключительно важную роль при создании первых ядерных реакторов. Подробнее о свойствах запаздывающих нейтронов и их применении см.
8 52, п. 2, 3. б. Запаздывающая двухнвйтронная радиоактивность Вблизи границы нейтронной стабильности может оказаться, что энергия возбужденного ядра, образовавшегося после браспада, будет'превышать энергию отделения не только одного, но и двух нейтронов: (20.6) И >ахв' ь Подробнее о вопросах, затронутых в 820, см. Карнаухов В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
